碳对抗背后 生物燃料潮涌

尽管1.5代生物燃料技术已趋向成熟，但量产之路并不平坦。我国尚未建立起成熟的生物燃料供应体系，原料供给成为掣肘生物燃料大规模商业应用的重要因素。
 
■本报记者 刘丹
 
一方面，非欧盟国家正与欧盟就欧盟单边征收航空碳税的问题争吵不休；另一方面，全球范围内，以生物航油为代表的生物燃料研发和应用正在暗潮涌动，蓄势待发。甚至有专家认为，这预示着，用生物燃料替代石油将在不久的未来成为现实。
 
生物燃料新契机
 
2011年6月29日，荷兰皇家航空公司一架搭乘171名乘客的波音737—800型客机，从阿姆斯特丹出发，成功降落在巴黎戴高乐机场。荷兰皇家航空公司由此成为全球首家使用生物燃料进行商业飞行的航空公司。
 
中国并没有落后太多。
 
今年2月底，中石化向民航局提出了1号生物航空煤油适航审定申请，获得通过后将正式批准用于民航商业飞行。
 
而2个月前，国航使用现役波音747—400型客机加载由中石油与霍尼韦尔旗下UOP公司合作生产的航空生物燃料，成功完成了验证飞行。
 
媒体乐于这样呈现：石化双雄在生物航油领域的争夺已悄然展开。
 
尽管石化双雄抢滩生物航油采用了不同的技术路线，中石油引进霍尼韦尔的技术，而中石化则是自主研发，但是，两者都看到了这个领域巨大的市场空间。
 
以生物航油为契机，生物燃料再次迎来生机。
 
“生物燃料是生物质能源中最重要的产品之一。”一直关注并研究生物燃料的清华大学核研究院新能源研究所副所长李十中教授告诉《中国科学报》，“生物燃料替代石油应作为国家能源发展的优先战略，并采取相应的扶持措施。”
 
亟待开发的“绿色油田”
 
对中国而言，2011年我国进口石油达59.09%；目前油价飙升，伊朗核危机使我国的进口石油充满变数；汽车尾气导致的空气污染物PM2.5严重危害人体健康。在此背景下，生物燃料替代石油显得尤为迫切。
 
在李十中看来，生物燃料是一座“炸不垮、打不烂、永续的绿色油田”。对这座油田的开发，美国已经走在我们前面。
 
据介绍，美国2010年进口石油依存度已经降至47.1%。美国减少进口石油不是依靠页岩气和提高石油产量，而是依靠生物燃料，更确切地说是燃料乙醇。其2010年生产的4000万吨乙醇占进口石油的13.48%，实现替代进口石油4.45亿桶。并且，生物燃料是美国目前唯一通过立法保证实现发展目标的可再生能源。
 
岁末年初，一场围绕北京空气质量的论战加速PM2.5纳入监测范围。无论PM2.5监测与否，其危害都客观存在，控制颗粒污染物排放、改善大气质量才是关键。对此李十中认为，改善空气质量不仅要淘汰老旧机动车、示范电动车，更应使用生物燃料。
 
以瑞典为例，2010年斯德哥尔摩城区全部使用乙醇和沼气公交车，斯德哥尔摩的空气质量良好，PM10 和PM2.5分别为28、10.8。李十中告诉《中国科学报》：“如果北京的公交车也都使用乙醇及沼气，根据斯德哥尔摩的数据推算，每年可减排300吨颗粒物、3000吨氮氧化合物和120万吨二氧化碳。”
 
生物燃料产业不仅能解决石油替代问题，还是发展经济的催化剂。在李十中看来，生物燃料是一个带动性很强的综合性产业体系，包括农业、化工、塑料、汽车、轻工、电力、运输、服务等多种行业，能实现拉动内需的目的。
 
李十中指出，美国发展燃料乙醇产业的初衷是发展农村经济预防农村社区崩溃，后来才考虑到能源安全和保护环境。“这对我国也同样适用。”李十中说，“生物燃料产业与其他产业不同的优势就是有助于解决我国 ‘三农’问题。生物燃料产业具备战略性新兴产业的全部特征，有利于培育‘三农’的自身造血功能和成长机制，增加农民收入，更能解决数千万名农民工就业问题，维系社会公平与稳定。”
 
在争议中回归1.5代
 
在众多新能源中，生物燃料一直存在着争议。
 
2010年全球燃料乙醇产量6800万吨，中国169万吨，仅完成“十一五”规划目标的10%。其主要原因之一是“怕影响粮食安全”。
 
“但实际上我国的燃料乙醇工业对粮食安全没有任何影响。”李十中说。
 
李十中指出，生物燃料第1代在“与人争粮”的争议中过渡到了1.5代。1.5代是以甜高粱秆为主要原料，从粮食向秸秆类木质纤维素原料过渡的生物燃料。“这项技术与巴西的甘蔗乙醇技术相同，而且甜高粱非常适合在我国大面积非传统农业用地上去种植。”李十中说。
 
据介绍，目前我国生物燃料从第1代过渡到1.5代，生物燃料技术已经成熟，清华大学开发的ASSF法甜高粱茎秆乙醇技术已在内蒙古建起示范项目。
 
李十中告诉记者，种植一亩甜高粱可以提取乙醇1吨。使用生物燃料的汽车能使一氧化碳排放下降30%以上。
 
尽管1.5代生物燃料技术已趋向成熟，但量产之路并不平坦。我国尚未建立起成熟的生物燃料供应体系，原料供给成为掣肘生物燃油大规模商业应用的重要因素。
 
对此，李十中坦言，生物质燃料已从第1代迈入到1.5代，第2代目前受到技术的限制仍未突破，也谈不上大规模商业化运作。虽然1.5代目前技术成熟，但关于非粮生物燃料价格调控、税收优惠、资金补助、市场配额等一系列的扶持政策有待进一步调整。而且目前对于甜高粱优质育种，秸秆收集、储、运等体系还不完善，还只停留在一些试验田和零散企业小规模生产阶段。
 
李十中建议，我国生物燃料产业发展路线图应根据技术和经济可行性确定。第1代生物燃料应控制生产规模，并逐步向非粮原料转型；目前宜大力发展1.5代生物燃料；加快示范第2代生物燃料——纤维素乙醇；抓紧研发第3代生物燃料——藻类生物柴油；跟踪第4代生物燃料——人工光合燃料技术。
 
他同时建议在国家层面上设计建设内蒙古、新疆、环渤海生物燃料生产基地。内蒙古、新疆不仅矿产资源丰富，而且地域辽阔、光热资源丰富，适合种植耐旱、耐盐碱的高光效作物甜高粱，建立新兴的燃料乙醇产业和集约化养殖业，恢复生态、保护环境，改变采取依赖煤、油、气的三高发展模式，切实提高农牧民收入，维护边疆稳定。还可利用环渤海地区1700万亩盐碱地建成年产500万吨燃料乙醇、250万吨高粱米的绿色能源与粮食基地。